Á undanförnum árum hafa lönd um allan heim stuðlað að þróun vetnisorkuiðnaðar á áður óþekktum hraða. Samkvæmt skýrslunni sem alþjóðlega vetnisorkunefndin og McKinsey hafa gefið út sameiginlega hafa meira en 30 lönd og svæði gefið út vegvísi fyrir þróun vetnisorku og alþjóðleg fjárfesting í vetnisorkuverkefnum mun ná 300 milljörðum Bandaríkjadala árið 2030
Vetnisorka er orkan sem vetni losar við í ferli eðlis- og efnabreytinga. Hægt er að brenna vetni og súrefni til að framleiða varmaorku og einnig er hægt að breyta þeim í rafmagn með efnarafrumum. Vetni hefur ekki aðeins fjölbreytt úrval af uppsprettum, heldur hefur það einnig kosti góðrar varmaleiðni, hreins og óeitraður, og hár hiti á massaeiningu. Hitainnihald vetnis við sama massa er um þrisvar sinnum meira en bensín. Það er mikilvægt hráefni fyrir jarðolíuiðnað og orkueldsneyti fyrir flugeldflaugar. Með aukinni ákalli um að takast á við loftslagsbreytingar og ná kolefnishlutleysi er búist við að vetnisorka muni breyta orkukerfi mannsins.
Vetnisorka er ekki aðeins ívilnuð vegna þess að kolefnislosun hennar er núll í losunarferlinu, heldur einnig vegna þess að vetni er hægt að nota sem orkugeymslubera til að bæta upp sveiflur og hlé endurnýjanlegrar orku og stuðla að stórfelldri þróun hinnar síðarnefndu. . Sem dæmi má nefna að tæknin „rafmagn í gas“ sem þýsk stjórnvöld stuðla að er að framleiða vetni til að geyma hreina raforku eins og vindorku og sólarorku, sem ekki er hægt að nota í tæka tíð, og til að flytja vetni um langa vegalengd til að ná meiri árangri. nýtingu. Til viðbótar við loftkenndan ástand getur vetni einnig birst sem fljótandi eða fast hýdríð, sem hefur margvíslega geymslu- og flutningsmáta. Sem sjaldgæf „couplant“ orka getur vetnisorka ekki aðeins gert sér grein fyrir sveigjanlegri umbreytingu milli rafmagns og vetnis, heldur einnig byggt „brú“ til að átta sig á samtengingu rafmagns, hita, kulda og jafnvel fasts, gass og fljótandi eldsneytis, svo sem að byggja upp hreinna og skilvirkara orkukerfi.
Ýmsar tegundir vetnisorku hafa margar notkunarsviðsmyndir. Í lok árs 2020 mun alheimseign á ökutækjum fyrir vetniseldsneyti aukast um 38% miðað við árið áður. Stórfelld notkun vetnisorku er smám saman að stækka frá bílaiðnaðinum til annarra sviða eins og flutninga, byggingar og iðnaðar. Þegar það er beitt fyrir flutninga á járnbrautum og skipum, getur vetnisorka dregið úr því að flutningar á langri fjarlægð og háum farmi séu háðir hefðbundnu olíu- og gaseldsneyti. Sem dæmi má nefna að í byrjun síðasta árs þróaði Toyota og afhenti fyrstu lotuna af vetnisefnarafalakerfum fyrir skip. Notað til dreifðrar framleiðslu getur vetnisorka veitt orku og hita fyrir íbúðar- og atvinnuhúsnæði. Vetnisorka getur einnig beint skilvirkt hráefni, afoxunarefni og hágæða hitagjafa fyrir jarðolíu, járn og stál, málmvinnslu og annan efnaiðnað, sem dregur í raun úr kolefnislosun.
Hins vegar, sem eins konar aukaorka, er vetnisorka ekki auðvelt að fá. Vetni er aðallega til í vatni og jarðefnaeldsneyti í formi efnasambanda á jörðinni. Flest núverandi vetnisframleiðslutækni byggir á jarðefnaorku og getur ekki forðast kolefnislosun. Um þessar mundir er tæknin við framleiðslu vetnis úr endurnýjanlegri orku smám saman að þroskast og hægt er að framleiða vetni án kolefnislosunar með endurnýjanlegri orkuframleiðslu og vatnsrafgreiningu. Vísindamenn eru einnig að kanna nýja vetnisframleiðslutækni, svo sem sólarljósgreiningu á vatni til að framleiða vetni og lífmassa til að framleiða vetni. Gert er ráð fyrir að framleiðslutækni kjarnorkuvetnis sem þróuð er af kjarnorkustofnuninni og ný orkutækni Tsinghua háskóla hefjist eftir 10 ár. Að auki nær vetnisiðnaðarkeðjan einnig til geymslu, flutninga, áfyllingar, umsóknar og annarra hlekkja, sem einnig standa frammi fyrir tæknilegum áskorunum og kostnaðarþvingunum. Tökum geymslu og flutning sem dæmi, vetni er lágþéttleiki og auðvelt að leka við eðlilegt hitastig og þrýsting. Langtíma snerting við stál mun valda „vetnisbrot“ og skemmdum á því síðarnefnda. Geymsla og flutningur er mun erfiðari en kol, olía og jarðgas.
Sem stendur eru mörg lönd í kringum allar hliðar nýju vetnisrannsóknanna í fullum gangi, tæknilegir erfiðleikar við að stíga upp til að sigrast á. Með stöðugri stækkun umfangs vetnisorkuframleiðslu og geymslu- og flutningsmannvirkja hefur kostnaður við vetnisorku einnig mikið pláss til að lækka. Rannsóknir sýna að gert er ráð fyrir að heildarkostnaður við keðju vetnisorkuiðnaðar lækki um helming fyrir árið 2030. Við gerum ráð fyrir að vetnissamfélagið muni hraða.
Pósttími: 30. mars 2021